¡México es geotérmico! El poder emanado desde el centro de la Tierra podría alimentar de energía al país, pero –al igual que el Sol–, hay una fuerza más poderosa que impide su explotación masiva: el mercado. Orlando Espinoza es experto en geotermia y ha estudiado el potencial que tiene este recurso en el país, el cual (dadas las palabras anteriores), es más sorprendente de lo que te imaginas. En entrevista, nos explica acerca este potencial, su relación con los pozos de hidrocarburos existentes y sobre lo que necesitas saber de este calor atrapado a cientos o miles de metros de profundidad, que no sólo se manifiesta en forma de volcán o aguas termales, sino que incluso se puede para deshielar, desalar o tostar café.
FUENTE DE ENERGÍA.
Un recurso geotérmico surge de la interacción entre el calor existente en el subsuelo y los fluidos que circulan o permanecen atrapados en las rocas. Para Orlando Espinoza Ojeda, Investigador por México en el Instituto de Ingeniería de la UNAM, Unidad Morelia, una manera de entender estos sistemas es observar lo que ocurre en la superficie: aguas termales, pozas de lodo caliente o vapor que emerge del suelo son manifestaciones de procesos que tienen su origen a mayor profundidad.
En los sistemas geotérmicos convencionales existe una fuente de calor, que puede encontrarse a varios kilómetros de profundidad, y un fluido que transporta esa energía hacia zonas más superficiales. El físico explica que esa fuente puede estar asociada con roca sometida a temperaturas muy elevadas, incluso con material fundido que permanece atrapado bajo tierra y continúa transfiriendo calor a las rocas que lo rodean.
El agua tiene un papel fundamental y puede provenir de la lluvia, del deshielo o de la infiltración desde la superficie. A lo largo de periodos que pueden ir de días o meses hasta cientos de años, el agua se desplaza por la porosidad de las rocas o mediante fracturas naturales hasta quedar atrapada a cientos de metros o incluso kilómetros de profundidad. Allí, cerca de la fuente de calor, aumenta su temperatura y presión.
La comparación que utiliza el investigador permite visualizar el fenómeno: “es como una olla exprés”. El agua calentada acumula presión y busca caminos para liberar esa energía; cuando encuentra una vía natural hacia la superficie aparecen las manifestaciones termales: agua caliente, vapor o lodo, espacios de recreación para los habitantes de este territorio desde hace cientos de años.
Estas manifestaciones permiten a los especialistas identificar zonas con potencial. Geólogos, geoquímicos y geofísicos estudian las rocas superficiales y profundas, la composición química de los fluidos y gases y las características físicas del terreno. El objetivo es construir una imagen del subsuelo que permita determinar dónde podría encontrarse el recurso y, eventualmente, dónde perforar, explica el académico egresado del hoy Instituto de Energías Renovables de la UNAM.
La perforación es uno de los grandes retos, debido a que las manifestaciones superficiales no necesariamente permiten aprovechar directamente la energía a escala industrial. Por ello, la industria geotérmica perfora pozos productores para llegar hasta el fluido caliente. La selección del sitio resulta crítica porque, a diferencia de lo que ocurre en la superficie, el contenido del subsuelo no puede observarse directamente. “No sabemos qué hay abajo de nosotros”, señala Espinoza Ojeda, por ello, encontrar el sitio adecuado constituye también un desafío científico.
Cuando las condiciones son adecuadas, el fluido puede alcanzar temperaturas superiores a los 150 grados Celsius, rango que tradicionalmente ha sido utilizado para producir electricidad. El agua caliente o el vapor extraídos mediante los pozos se conducen hacia instalaciones donde su energía permite mover turbinas y generar electricidad.
CONVENCIONAL Y NO CONVENCIONAL: EL FLUIDO HACE LA DIFERENCIA.
México cuenta con campos geotérmicos convencionales que reúnen las condiciones necesarias para producir electricidad. Espinoza Ojeda menciona entre ellos a Cerro Prieto, en Mexicali, Baja California; Las Tres Vírgenes, cerca de Santa Rosalía, en Baja California Sur; Domo San Pedro, en Compostela, Nayarit; y Los Azufres, en Michoacán. También refiere proyectos en Puebla y Guanajuato, este último en la zona de Celaya, además de señalar la participación de la industria privada en Domo San Pedro.
Sin embargo, no toda manifestación geotérmica tiene las temperaturas y condiciones necesarias para una planta eléctrica, lo cual no significa que el calor carezca de valor. Los recursos de baja o mediana temperatura, explica, pueden utilizarse directamente para aprovechar su energía térmica.
Los ejemplos son diversos: balnearios, invernaderos, acuicultura o procesos para deshidratar alimentos. En algunos lugares incluso se emplea el calor geotérmico para derretir hielo. Estos usos pueden sustituir parte de la energía que de otro modo tendría que obtenerse mediante diésel, gas u otros combustibles fósiles.
El grupo de investigación en el que participa Espinoza Ojeda también trabaja en estimar cuánto calor existe en determinadas zonas. Otros integrantes han desarrollado tecnologías para aplicaciones como deshidratadoras de alimentos, tostadoras de café y desaladoras que aprovechan el calor del subsuelo.
La diferencia con los recursos no convencionales está, principalmente, en la ausencia del fluido caliente. En estos casos puede existir una cantidad importante de calor almacenado en rocas, pero sin agua o vapor que lo transporte naturalmente.
Uno de los ejemplos son los sistemas de roca seca caliente. Espinoza Ojeda explica que en países como Francia existen proyectos donde se perfora hasta alcanzar la roca caliente, se fractura artificialmente y se inyecta agua. El líquido circula por las fracturas, absorbe el calor y posteriormente es extraído mediante otro pozo para llevarlo a una turbina.
Existe, además, otro tipo de recurso no convencional que resulta particularmente relevante para México: el calor asociado con las zonas donde se han explotado hidrocarburos.
DE LOS POZOS PETROLEROS AL POTENCIAL GEOTÉRMICO
La relación entre hidrocarburos y geotermia parte de una condición fundamental: para que se formen los hidrocarburos fue necesario que existiera una fuente de calor capaz de transformar la materia orgánica acumulada durante millones de años. Parte de ese calor permanece en el subsuelo.
Si hay petróleo, hay geotermia o hay calor, afirma al explicar la relación entre ambos recursos.
El investigador comenzó a seguir ese rastro en el país desde hace más de una década. La pregunta era particularmente pertinente para un país que reúne dos características: una larga historia de explotación petrolera y una importante presencia de recursos geotérmicos. Si el calor fue una pieza necesaria para la formación de los hidrocarburos, las zonas petroleras podían contener también un recurso térmico susceptible de aprovechamiento.
El acceso a información proporcionada por CFE y Pemex permitió avanzar en esa investigación. De acuerdo con Espinoza Ojeda, México cuenta con alrededor de 33 mil o 34 mil pozos perforados para hidrocarburos, aunque la cifra podría ser incluso mayor. El conjunto de información abarca una extensa franja territorial.
La distribución comienza en la península de Baja California y se extiende por el norte del país hacia Sonora, Chihuahua, Coahuila, Nuevo León y Tamaulipas. Posteriormente recorre la costa del Golfo de México, particularmente Veracruz, Tabasco y Campeche, además de otras zonas donde también existen perforaciones petroleras.
A partir de esa enorme cantidad de información, el grupo de investigación procesó datos de aproximadamente 4 mil sitios. Aunque se trata de una fracción del universo de pozos, permitió obtener una primera aproximación sobre la cantidad de calor disponible en distintas zonas.
“Esto nos dio una idea de que realmente todo el país es geotérmico, aunado a los sitios donde hay manifestaciones termales, podemos ver que hay manifestaciones termales por todo el territorio, que tenemos energía geotérmica por todas partes”.
El análisis permitió identificar anomalías térmicas, es decir, regiones donde las temperaturas registradas resultan particularmente elevadas. En los mapas elaborados por los investigadores —que incluyen gradientes geotérmicos y flujo de calor— aparecen zonas potencialmente atractivas para nuevos estudios y proyectos.
En la península de Baja California, más allá de los campos geotérmicos ya conocidos como Cerro Prieto y Las Tres Vírgenes, encontraron numerosos sitios de baja y mediana temperatura. También identificaron posibilidades en Sonora, mientras que Chihuahua, Coahuila, Nuevo León y Tamaulipas mostraron distintas anomalías térmicas. En Veracruz también aparecieron zonas con temperaturas elevadas. Hacia el sur, en cambio, predominan condiciones de baja y mediana temperatura, particularmente en algunas regiones asociadas con la actividad petrolera.
Esto no significa que todo sitio pueda convertirse en una planta eléctrica, puesto que el potencial depende de la temperatura, el volumen de fluido, la profundidad, las características de las rocas y las condiciones económicas y tecnológicas para su aprovechamiento. Pero sí amplía el mapa de posibilidades más allá de los campos geotérmicos tradicionalmente explotados, expone el académico.
PEMEX Y EL SEGUNDO USO DE LOS POZOS
La investigación realizada durante años comienza ahora a vincularse con proyectos de aprovechamiento directo. Espinoza Ojeda señala que Pemex ya tiene interés oficial en aprovechar estos recursos geotérmicos no convencionales.
Actualmente se desarrolla un proyecto a través del Instituto de Ingeniería de la UNAM, con participación del Instituto Mexicano del Petróleo (IMP) y del Instituto Nacional de Electricidad y Energías Limpias (INEEL), orientado a aprovechar sitios que anteriormente fueron utilizados para la extracción de hidrocarburos y convertirlos en fuentes de energía geotérmica.
La posibilidad adquiere mayor relevancia conforme avanza la tecnología. Si durante décadas la industria buscó principalmente recursos capaces de superar los 150 o 200 grados Celsius, actualmente existen sistemas que pueden trabajar con temperaturas de alrededor de 100 grados o incluso ligeramente inferiores para producir pequeñas cantidades de electricidad.
Esto abre una posibilidad distinta: no necesariamente construir grandes centrales eléctricas, sino generar electricidad a pequeña escala en los propios sitios donde existe el recurso. Esa energía podría utilizarse en instalaciones de Pemex o incluso beneficiar a pequeñas poblaciones ubicadas alrededor de los pozos.
El aprovechamiento de estos sitios permitiría, además, dar una segunda función a infraestructura y zonas que anteriormente estuvieron vinculadas con la explotación de combustibles fósiles. El objetivo sería transformar parte de ese legado petrolero en una fuente renovable de energía y reducir, aunque sea localmente, el uso de combustibles fósiles para producir electricidad.
Para Espinoza Ojeda, el reto consiste ahora en conocer con mayor precisión cuánto calor existe en esos miles de puntos y cuáles pueden ser realmente aprovechables. La investigación que comenzó con el análisis de información geotérmica y petrolera se encuentra así ante una nueva etapa: pasar de identificar el calor oculto en el subsuelo a determinar cómo convertirlo en energía útil. Una opción energética –como todas las renovables– más viable y deseable medioambientalmente que la explotación de hidrocarburos o aventuras temerarias como el “fracking”.
En volumen, añade, todas las energías renovables podrían competir con el mercado de hidrocarburos. “Yo sigo creyendo y votando porque la solución son las energías renovables”.
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